ورقة عمل الاستقرار: راوث–هرفيتز والمحل الهندسي للجذور مع الإجابات

ورقة عمل مجانية قابلة للطباعة في الاستقرار: راوث–هرفيتز والمحل الهندسي للجذور: 6 مسألة من السهل إلى مستوى الامتحان، مع مفتاح الإجابات. اطبعها أو احفظها بصيغة PDF.

للمعلمين: يمكن طباعتها ونسخها واستخدامها في الصف مجانًا. كل ورقة عمل جديدة لها قيم جديدة ومفتاح إجابات خاص بها. نقدّر إضافة رابط إلى ExamProblems في صفحة مقررك.

الاسم: ____________________   التاريخ: ____________

1.سهلة
R(s)+501s(s + 10)C(s)−

لحلقة تغذية عكسية وحدوية دالة نقل الحلقة المفتوحة L(s) = 50/(s(s + 10)). أقطاب الحلقة المغلقة مركّبة. أوجد جزءها التخيلي ωd.

L(s) = 50/(s(s + 10))
ωd = rad/s
2.سهلة
s³17s²450s¹?s⁰?

لنظام حلقة مغلقة المعادلة المميِّزة s³ + 4s² + 7s + 50 = 0. استخدم معيار راوث–هرفيتز لإيجاد عدد N أقطاب الحلقة المغلقة في النصف الأيمن من المستوى s.

Q(s) = s³ + 4s² + 7s + 50
N =
3.متوسطة
R(s)+Ks + 8s(s + 2)(s + 3)C(s)−

لحلقة تغذية عكسية وحدوية L(s) = K(s + 8)/(s(s + 2)(s + 3)) مع K > 0. أوجد أكبر كسب Kmax تكون الحلقة المغلقة عنده مستقرة.

L(s) = K(s + 8)/(s(s + 2)(s + 3))
Kmax =
4.متوسطة
R(s)+K1s(s + 3)(s + 5)C(s)−

لحلقة المخطط دالة نقل الحلقة المفتوحة L(s) = K/(s(s + 3)(s + 5)). يُرفع الكسب حتى تصبح الحلقة المغلقة على حافة الاستقرار. أوجد تردد ω التذبذب المستمر.

L(s) = K/(s(s + 3)(s + 5))
ω = rad/s
5.صعبة
ReIm−1−2−3−4−5−6−71j1j2−1,5

لحلقة L(s) = K/(s(s + 5)(s + 6))، أوجد الكسب K الذي يضع قطبًا للحلقة المغلقة عند s = −1,5.

L(s) = K/(s(s + 5)(s + 6))s = −1,5
K =
6.صعبة
ReImζ = 0,3−5j5

رُسم المحل الهندسي للجذور لـ L(s) = K/(s(s + 5)). أوجد الكسب K الذي تكون عنده نسبة التخميد لأقطاب الحلقة المغلقة ζ = 0,3.

L(s) = K/(s(s + 5))ζ = 0,3
K =

مفتاح الإجابات

  1. 1. ωd = 5 rad/s
  2. 2. N = 2
  3. 3. Kmax = 10
  4. 4. ω = 3,873 rad/s
  5. 5. K = 23,63
  6. 6. K = 69,44

حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.